Kỹ thuật in 3D mới cho phép kiểm soát tốt hơn vật liệu composite

Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

Một kỹ thuật in 3D mới được phát triển là làm cho nó dễ dàng hơn để kiểm soát định hướng của sợi của vật liệu composite kỹ thuật.

Được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu của Trường Kỹ thuật ứng dụng và Ứng dụng John A. Paulson (SEAS) của Harvard , cái gọi là “in 3D quay” cho phép sắp xếp tốt hơn tốc độ và tốc độ của vòi phun máy in 3D. Đổi lại, điều này cho phép các nhà nghiên cứu sắp xếp các sợi nhúng thành các ma trận polyme.

Vật liệu composite như gỗ hoặc xương có nhiều ưu điểm và đặc tính mà các kỹ sư yêu cầu, bao gồm độ cứng và sức mạnh. Tuy nhiên, mô phỏng các tính năng của các vật liệu này đã được đặc biệt khó khăn – cho đến bây giờ.

In xoay 3D cho phép kết hợp các chất độn và ma trận để tạo ra các tính chất độc đáo trong các bộ phận in.

Jennifer A. Lewis, một chuyên gia về in ấn 3D và giáo sư ngành công nghệ sinh học lấy cảm hứng từ Harvard SEAS, giải thích: “Việc có thể kiểm soát được sự định hướng sợi quang trong vật liệu composite đã được thử thách là một thách thức lớn. Bây giờ chúng ta có thể tạo mẫu vật liệu một cách có thứ bậc, giống như cách mà thiên nhiên tạo ra. “

ky-thuat-in-3d-moi-cho-phep-kiem-soat-tot-hon-vat-lieu-composite

Các mẫu cấu trúc xương rất khó để in 3D – bằng phương pháp mới, nếu có thể trở nên dễ dàng hơn.

Thiết kế ít bị hư hỏng hơn

Bằng cách sử dụng một động cơ bước để điều chỉnh vận tốc góc của vòi phun máy in khi mực được ép đùn, sản xuất phụ gia quay có thể điều chỉnh tốc độ và quay của vòi phun tới các lớp sợi chính xác hơn trong các ma trận polyme.

Brett Compton, tiến sĩ nghiên cứu, cho biết: “Có thể sử dụng in xoay 3D để đạt được sự sắp xếp chất xơ tối ưu, hoặc gần tối ưu ở mọi vị trí trong phần in, kết quả là độ bền và độ cứng cao hơn với vật liệu ít hơn. “Thay vì sử dụng từ trường hoặc điện trường để định hướng sợi, chúng ta kiểm soát dòng chảy của bản chất nhớt để truyền đạt hướng sợi.”

Các ứng dụng cho công nghệ là rất lớn – từ sản xuất nhựa nhiệt dẻo để chế tạo sợi filament. Sợi carbon, thủy tinh, kim loại hoặc gốm có thể được sử dụng.

Sợi cũng có thể được định hướng về không gian để tăng khả năng chịu đựng của họ đối với thiệt hại tại một điểm trong thiết kế, nơi căng thẳng có thể cao nhất.

In xoay 3D đã đạt được một cách để thay đổi cấu trúc vi mô của một thiết kế tại các điểm quy định. Jordan Raney, Trợ lý Kỹ sư Cơ khí và Ứng dụng Cơ học tại Đại học Pennsylvania, kết luận:

“Kiểm soát nhiều hơn cấu trúc có nghĩa là kiểm soát nhiều hơn các tài sản kết quả, mở rộng rất nhiều không gian thiết kế có thể được khai thác để tối ưu hóa tài sản hơn nữa.”

Nguồn: PNAS. 

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.